关 新，牛 阔，赵 建，陈国一

（1.沈阳工程学院 新能源学院，辽宁 沈阳 110136；2.华电铁岭风力发电有限责任公司，辽宁 铁岭 112000；3.海宁沙索机械设计有限公司，浙江 海宁 314400）

在风力发电机组启停过程中，机体的固有频率与风轮旋转频率或外部激励频率相重合时，会导致共振现象。在对风轮启动和停止过程的分析中，叶轮转速一倍频和三倍频对风力机固有频率影响较大，故在研究风力机整体振动时须重点分析风轮的一倍频和三倍频，并对产生的振动效果以及风力发电机组启停过程中的振动特点进行研究。

由于风力发电机组是刚柔多结构耦合体，外部载荷对风力发电机组的动力学特征影响也较为复杂。通过风力发电机组的动力学分析，发现风力发电机组产生疲劳损伤机理，对风力发电机组的结构改善，提高机组运行可靠性具有实际意义［1］。

1 分析建模

建模过程采用SolidWorks 软件，依据1.5 MW风力机结构参数进行建模，具体结构参数如表1所示。

表1 1.5 MW风力机结构参数 m

由于风力发电机组是多耦合结构，根据工程分析，需要在建模时将风力发电机组分成3 个模块依次进行建模，分别为风轮部分、机舱部分和塔筒部分。同时，在满足计算精度的前提下，对分析模型进行适当简化，提高分析效率并节约计算资源。本文采用机舱与塔筒嵌式连接，简化整机结构。

轮毂与叶片是刚性连接，叶片为三叶片式结构，平均分布在风轮扫掠平面上。由于叶片模型较为特殊，翼展方向厚度不均匀，建模时应首先定义叶片两侧的厚度，然后进行多剖面截取，利用软件对截面进行曲面放样，再将放样后所得的叶片部件进行组合，形成完整叶片模型。……